package com.jemmyee.core.app.ip;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import org.apache.log4j.Level;


  
 public class IPSeeker {  
	     //纯真IP数据库名  
	     private String IP_FILE="QQWry.Dat";  
	     //保存的文件夹  
	     private String INSTALL_DIR="f:/qqwry";  
	       
	       
	     // 一些固定常量，比如记录长度等等  
	     private static final int IP_RECORD_LENGTH = 7;  
	     private static final byte REDIRECT_MODE_1 = 0x01;  
	     private static final byte REDIRECT_MODE_2 = 0x02;  
	       
	     // 用来做为cache，查询一个ip时首先查看cache，以减少不必要的重复查找  
	     private Map<String, IPLocation> ipCache;  
	     // 随机文件访问类  
	     private RandomAccessFile ipFile;  
	     // 内存映射文件  
	     private MappedByteBuffer mbb;  
	     // 起始地区的开始和结束的绝对偏移  
	     private long ipBegin, ipEnd;  
	     // 为提高效率而采用的临时变量  
	     private IPLocation loc;  
	     private byte[] buf;  
	     private byte[] b4;  
	     private byte[] b3;  
	       
	     public IPSeeker(String fileName,String dir)  {  
	         this.INSTALL_DIR=dir;  
	         this.IP_FILE=fileName;  
	         ipCache = new HashMap<String, IPLocation>();  
	         loc = new IPLocation();  
	         buf = new byte[100];  
	         b4 = new byte[4];  
	         b3 = new byte[3];  
	         try {  
	             ipFile = new RandomAccessFile(IP_FILE, "r");  
	         } catch (FileNotFoundException e) {  
	             // 如果找不到这个文件，再尝试再当前目录下搜索，这次全部改用小写文件名  
	             //     因为有些系统可能区分大小写导致找不到ip地址信息文件  
	             String filename = new File(IP_FILE).getName().toLowerCase();  
	             File[] files = new File(INSTALL_DIR).listFiles();  
	             for(int i = 0; i < files.length; i++) {  
	                 if(files[i].isFile()) {  
	                     if(files[i].getName().toLowerCase().equals(filename)) {  
	                         try {  
	                             ipFile = new RandomAccessFile(files[i], "r");  
	                         } catch (FileNotFoundException e1) {  
	                             LogFactory.log("IP地址信息文件没有找到，IP显示功能将无法使用",Level.ERROR,e1);  
	                             ipFile = null;  
	                         }  
	                         break;  
	                     }  
	                 }  
	             }  
	         }   
	         // 如果打开文件成功，读取文件头信息  
	         if(ipFile != null) {  
	             try {  
	                 ipBegin = readLong4(0);  
	                 ipEnd = readLong4(4);  
	                 if(ipBegin == -1 || ipEnd == -1) {  
	                     ipFile.close();  
	                     ipFile = null;  
	                 }             
	             } catch (IOException e) {  
	                 LogFactory.log("IP地址信息文件格式有错误，IP显示功能将无法使用",Level.ERROR,e);  
	                 ipFile = null;  
	             }             
	         }  
	     }  
	       
	       
	     /** 
	      * 给定一个地点的不完全名字，得到一系列包含s子串的IP范围记录 
	      * @param s 地点子串 
	      * @return 包含IPEntry类型的List 
	      */  
	     public List getIPEntriesDebug(String s) {  
	         List<IPEntry> ret = new ArrayList<IPEntry>();  
	         long endOffset = ipEnd + 4;  
	         for(long offset = ipBegin + 4; offset <= endOffset; offset += IP_RECORD_LENGTH) {  
	             // 读取结束IP偏移  
	             long temp = readLong3(offset);  
	             // 如果temp不等于-1，读取IP的地点信息  
	             if(temp != -1) {  
	                 IPLocation ipLoc = getIPLocation(temp);  
	                 // 判断是否这个地点里面包含了s子串，如果包含了，添加这个记录到List中，如果没有，继续  
	                 if(ipLoc.getCountry().indexOf(s) != -1 || ipLoc.getArea().indexOf(s) != -1) {  
	                     IPEntry entry = new IPEntry();  
	                     entry.country = ipLoc.getCountry();  
	                     entry.area = ipLoc.getArea();  
	                     // 得到起始IP  
	                     readIP(offset - 4, b4);  
	                     entry.beginIp = Util.getIpStringFromBytes(b4);  
	                     // 得到结束IP  
	                     readIP(temp, b4);  
	                     entry.endIp = Util.getIpStringFromBytes(b4);  
	                     // 添加该记录  
	                     ret.add(entry);  
	                 }  
	             }  
	         }  
	         return ret;  
	     }  
	       
	     public IPLocation getIPLocation(String ip){  
	         IPLocation location=new IPLocation();  
	         location.setArea(this.getArea(ip));  
	         location.setCountry(this.getCountry(ip));  
	         return location;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 给定一个地点的不完全名字，得到一系列包含s子串的IP范围记录 
	      * @param s 地点子串 
	      * @return 包含IPEntry类型的List 
	      */  
	     public List<IPEntry> getIPEntries(String s) {  
	         List<IPEntry> ret = new ArrayList<IPEntry>();  
	         try {  
	             // 映射IP信息文件到内存中  
	             if(mbb == null) {  
	                 FileChannel fc = ipFile.getChannel();  
	                 mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, ipFile.length());  
	                 mbb.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);               
	             }  
	               
	             int endOffset = (int)ipEnd;  
	             for(int offset = (int)ipBegin + 4; offset <= endOffset; offset += IP_RECORD_LENGTH) {  
	                 int temp = readInt3(offset);  
	                 if(temp != -1) {  
	                     IPLocation ipLoc = getIPLocation(temp);  
	                     // 判断是否这个地点里面包含了s子串，如果包含了，添加这个记录到List中，如果没有，继续  
	                     if(ipLoc.getCountry().indexOf(s) != -1 || ipLoc.getArea().indexOf(s) != -1) {  
	                         IPEntry entry = new IPEntry();  
	                         entry.country = ipLoc.getCountry();  
	                         entry.area = ipLoc.getArea();  
	                         // 得到起始IP  
	                         readIP(offset - 4, b4);  
	                         entry.beginIp = Util.getIpStringFromBytes(b4);  
	                         // 得到结束IP  
	                         readIP(temp, b4);  
	                         entry.endIp = Util.getIpStringFromBytes(b4);  
	                         // 添加该记录  
	                         ret.add(entry);  
	                     }  
	                 }  
	             }             
	         } catch (IOException e) {  
	             LogFactory.log("",Level.ERROR,e);  
	         }  
	         return ret;  
	     }  
	   
	     /** 
	      * 从内存映射文件的offset位置开始的3个字节读取一个int 
	      * @param offset 
	      * @return 
	      */  
	     private int readInt3(int offset) {  
	         mbb.position(offset);  
	         return mbb.getInt() & 0x00FFFFFF;  
	     }  
	   
	     /** 
	      * 从内存映射文件的当前位置开始的3个字节读取一个int 
	      * @return 
	      */  
	     private int readInt3() {  
	         return mbb.getInt() & 0x00FFFFFF;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 根据IP得到国家名 
	      * @param ip ip的字节数组形式 
	      * @return 国家名字符串 
	      */  
	     public String getCountry(byte[] ip) {  
	         // 检查ip地址文件是否正常  
	         if(ipFile == null)   
	             return Message.bad_ip_file;  
	         // 保存ip，转换ip字节数组为字符串形式  
	         String ipStr = Util.getIpStringFromBytes(ip);  
	         // 先检查cache中是否已经包含有这个ip的结果，没有再搜索文件  
	         if(ipCache.containsKey(ipStr)) {  
	             IPLocation ipLoc = ipCache.get(ipStr);  
	             return ipLoc.getCountry();  
	         } else {  
	             IPLocation ipLoc = getIPLocation(ip);  
	             ipCache.put(ipStr, ipLoc.getCopy());  
	             return ipLoc.getCountry();  
	         }  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 根据IP得到国家名 
	      * @param ip IP的字符串形式 
	      * @return 国家名字符串 
	      */  
	     public String getCountry(String ip) {  
	         return getCountry(Util.getIpByteArrayFromString(ip));  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 根据IP得到地区名 
	      * @param ip ip的字节数组形式 
	      * @return 地区名字符串 
	      */  
	     public String getArea(byte[] ip) {  
	         // 检查ip地址文件是否正常  
	         if(ipFile == null)   
	             return Message.bad_ip_file;  
	         // 保存ip，转换ip字节数组为字符串形式  
	         String ipStr = Util.getIpStringFromBytes(ip);  
	         // 先检查cache中是否已经包含有这个ip的结果，没有再搜索文件  
	         if(ipCache.containsKey(ipStr)) {  
	             IPLocation ipLoc = ipCache.get(ipStr);  
	             return ipLoc.getArea();  
	         } else {  
	             IPLocation ipLoc = getIPLocation(ip);  
	             ipCache.put(ipStr, ipLoc.getCopy());  
	             return ipLoc.getArea();  
	         }  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 根据IP得到地区名 
	      * @param ip IP的字符串形式 
	      * @return 地区名字符串 
	      */  
	     public String getArea(String ip) {  
	         return getArea(Util.getIpByteArrayFromString(ip));  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 根据ip搜索ip信息文件，得到IPLocation结构，所搜索的ip参数从类成员ip中得到 
	      * @param ip 要查询的IP 
	      * @return IPLocation结构 
	      */  
	     private IPLocation getIPLocation(byte[] ip) {  
	         IPLocation info = null;  
	         long offset = locateIP(ip);  
	         if(offset != -1)  
	             info = getIPLocation(offset);  
	         if(info == null) {  
	             info = new IPLocation();  
	             info.setCountry (  Message.unknown_country);  
	             info.setArea(Message.unknown_area);  
	         }  
	         return info;  
	     }     
	   
	     /** 
	      * 从offset位置读取4个字节为一个long，因为java为big-endian格式，所以没办法 
	      * 用了这么一个函数来做转换 
	      * @param offset 
	      * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败 
	      */  
	     private long readLong4(long offset) {  
	         long ret = 0;  
	         try {  
	             ipFile.seek(offset);  
	             ret |= (ipFile.readByte() & 0xFF);  
	             ret |= ((ipFile.readByte() << 8) & 0xFF00);  
	             ret |= ((ipFile.readByte() << 16) & 0xFF0000);  
	             ret |= ((ipFile.readByte() << 24) & 0xFF000000);  
	             return ret;  
	         } catch (IOException e) {  
	             return -1;  
	         }  
	     }  
	   
	     /** 
	      * 从offset位置读取3个字节为一个long，因为java为big-endian格式，所以没办法 
	      * 用了这么一个函数来做转换 
	      * @param offset 整数的起始偏移 
	      * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败 
	      */  
	     private long readLong3(long offset) {  
	         long ret = 0;  
	         try {  
	             ipFile.seek(offset);  
	             ipFile.readFully(b3);  
	             ret |= (b3[0] & 0xFF);  
	             ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00);  
	             ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000);  
	             return ret;  
	         } catch (IOException e) {  
	             return -1;  
	         }  
	     }     
	       
	     /** 
	      * 从当前位置读取3个字节转换成long 
	      * @return 读取的long值，返回-1表示读取文件失败 
	      */  
	     private long readLong3() {  
	         long ret = 0;  
	         try {  
	             ipFile.readFully(b3);  
	             ret |= (b3[0] & 0xFF);  
	             ret |= ((b3[1] << 8) & 0xFF00);  
	             ret |= ((b3[2] << 16) & 0xFF0000);  
	             return ret;  
	         } catch (IOException e) {  
	             return -1;  
	         }  
	     }  
	     
	     /** 
	      * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中，读取后的ip为big-endian格式，但是 
	      * 文件中是little-endian形式，将会进行转换 
	      * @param offset 
	      * @param ip 
	      */  
	     private void readIP(long offset, byte[] ip) {  
	         try {  
	             ipFile.seek(offset);  
	             ipFile.readFully(ip);  
	             byte temp = ip[0];  
	             ip[0] = ip[3];  
	             ip[3] = temp;  
	             temp = ip[1];  
	             ip[1] = ip[2];  
	             ip[2] = temp;  
	         } catch (IOException e) {  
	             LogFactory.log("",Level.ERROR,e);  
	         }  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 从offset位置读取四个字节的ip地址放入ip数组中，读取后的ip为big-endian格式，但是 
	      * 文件中是little-endian形式，将会进行转换 
	      * @param offset 
	      * @param ip 
	      */  
	     private void readIP(int offset, byte[] ip) {  
	         mbb.position(offset);  
	         mbb.get(ip);  
	         byte temp = ip[0];  
	         ip[0] = ip[3];  
	         ip[3] = temp;  
	         temp = ip[1];  
	         ip[1] = ip[2];  
	         ip[2] = temp;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 把类成员ip和beginIp比较，注意这个beginIp是big-endian的 
	      * @param ip 要查询的IP 
	      * @param beginIp 和被查询IP相比较的IP 
	      * @return 相等返回0，ip大于beginIp则返回1，小于返回-1。 
	      */  
	     private int compareIP(byte[] ip, byte[] beginIp) {  
	         for(int i = 0; i < 4; i++) {  
	             int r = compareByte(ip[i], beginIp[i]);  
	             if(r != 0)  
	                 return r;  
	         }  
	         return 0;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 把两个byte当作无符号数进行比较 
	      * @param b1 
	      * @param b2 
	      * @return 若b1大于b2则返回1，相等返回0，小于返回-1 
	      */  
	     private int compareByte(byte b1, byte b2) {  
	         if((b1 & 0xFF) > (b2 & 0xFF)) // 比较是否大于  
	             return 1;  
	         else if((b1 ^ b2) == 0)// 判断是否相等  
	             return 0;  
	         else   
	             return -1;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 这个方法将根据ip的内容，定位到包含这个ip国家地区的记录处，返回一个绝对偏移 
	      * 方法使用二分法查找。 
	      * @param ip 要查询的IP 
	      * @return 如果找到了，返回结束IP的偏移，如果没有找到，返回-1 
	      */  
	     private long locateIP(byte[] ip) {  
	         long m = 0;  
	         int r;  
	         // 比较第一个ip项  
	         readIP(ipBegin, b4);  
	         r = compareIP(ip, b4);  
	         if(r == 0) return ipBegin;  
	         else if(r < 0) return -1;  
	         // 开始二分搜索  
	         for(long i = ipBegin, j = ipEnd; i < j; ) {  
	             m = getMiddleOffset(i, j);  
	             readIP(m, b4);  
	             r = compareIP(ip, b4);  
	             // log.debug(Utils.getIpStringFromBytes(b));  
	             if(r > 0)  
	                 i = m;  
	             else if(r < 0) {  
	                 if(m == j) {  
	                     j -= IP_RECORD_LENGTH;  
	                     m = j;  
	                 } else   
	                     j = m;  
	             } else  
	                 return readLong3(m + 4);  
	         }  
	         // 如果循环结束了，那么i和j必定是相等的，这个记录为最可能的记录，但是并非  
	         //     肯定就是，还要检查一下，如果是，就返回结束地址区的绝对偏移  
	         m = readLong3(m + 4);  
	         readIP(m, b4);  
	         r = compareIP(ip, b4);  
	         if(r <= 0) return m;  
	         else return -1;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 得到begin偏移和end偏移中间位置记录的偏移 
	      * @param begin 
	      * @param end 
	      * @return 
	      */  
	     private long getMiddleOffset(long begin, long end) {  
	         long records = (end - begin) / IP_RECORD_LENGTH;  
	         records >>= 1;  
	         if(records == 0) records = 1;  
	         return begin + records * IP_RECORD_LENGTH;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 给定一个ip国家地区记录的偏移，返回一个IPLocation结构 
	      * @param offset 国家记录的起始偏移 
	      * @return IPLocation对象 
	      */  
	     private IPLocation getIPLocation(long offset) {  
	         try {  
	             // 跳过4字节ip  
	             ipFile.seek(offset + 4);  
	             // 读取第一个字节判断是否标志字节  
	             byte b = ipFile.readByte();  
	             if(b == REDIRECT_MODE_1) {  
	                 // 读取国家偏移  
	                 long countryOffset = readLong3();  
	                 // 跳转至偏移处  
	                 ipFile.seek(countryOffset);  
	                 // 再检查一次标志字节，因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向  
	                 b = ipFile.readByte();  
	                 if(b == REDIRECT_MODE_2) {  
	                     loc.setCountry (  readString(readLong3()));  
	                     ipFile.seek(countryOffset + 4);  
	                 } else  
	                     loc.setCountry ( readString(countryOffset));  
	                 // 读取地区标志  
	                 loc.setArea( readArea(ipFile.getFilePointer()));  
	             } else if(b == REDIRECT_MODE_2) {  
	                 loc.setCountry ( readString(readLong3()));  
	                 loc.setArea( readArea(offset + 8));  
	             } else {  
	                 loc.setCountry (  readString(ipFile.getFilePointer() - 1));  
	                 loc.setArea( readArea(ipFile.getFilePointer()));  
	             }  
	             return loc;  
	         } catch (IOException e) {  
	             return null;  
	         }  
	     }     
	       
	     /** 
	      * 给定一个ip国家地区记录的偏移，返回一个IPLocation结构，此方法应用与内存映射文件方式 
	      * @param offset 国家记录的起始偏移 
	      * @return IPLocation对象 
	      */  
	     private IPLocation getIPLocation(int offset) {  
	         // 跳过4字节ip  
	         mbb.position(offset + 4);  
	         // 读取第一个字节判断是否标志字节  
	         byte b = mbb.get();  
	         if(b == REDIRECT_MODE_1) {  
	             // 读取国家偏移  
	             int countryOffset = readInt3();  
	             // 跳转至偏移处  
	             mbb.position(countryOffset);  
	             // 再检查一次标志字节，因为这个时候这个地方仍然可能是个重定向  
	             b = mbb.get();  
	             if(b == REDIRECT_MODE_2) {  
	                 loc.setCountry (  readString(readInt3()));  
	                 mbb.position(countryOffset + 4);  
	             } else  
	                 loc.setCountry (  readString(countryOffset));  
	             // 读取地区标志  
	             loc.setArea(readArea(mbb.position()));  
	         } else if(b == REDIRECT_MODE_2) {  
	             loc.setCountry ( readString(readInt3()));  
	             loc.setArea(readArea(offset + 8));  
	         } else {  
	             loc.setCountry (  readString(mbb.position() - 1));  
	             loc.setArea(readArea(mbb.position()));  
	         }  
	         return loc;  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 从offset偏移开始解析后面的字节，读出一个地区名 
	      * @param offset 地区记录的起始偏移 
	      * @return 地区名字符串 
	      * @throws IOException 
	      */  
	     private String readArea(long offset) throws IOException {  
	         ipFile.seek(offset);  
	         byte b = ipFile.readByte();  
	         if(b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) {  
	             long areaOffset = readLong3(offset + 1);  
	             if(areaOffset == 0)  
	                 return Message.unknown_area;  
	             else  
	                 return readString(areaOffset);  
	         } else  
	             return readString(offset);  
	     }  
	       
	     /** 
	      * @param offset 地区记录的起始偏移 
	      * @return 地区名字符串 
	      */  
	     private String readArea(int offset) {  
	         mbb.position(offset);  
	         byte b = mbb.get();  
	         if(b == REDIRECT_MODE_1 || b == REDIRECT_MODE_2) {  
	             int areaOffset = readInt3();  
	             if(areaOffset == 0)  
	                 return Message.unknown_area;  
	             else  
	                 return readString(areaOffset);  
	         } else  
	             return readString(offset);  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 从offset偏移处读取一个以0结束的字符串 
	      * @param offset 字符串起始偏移 
	      * @return 读取的字符串，出错返回空字符串 
	      */  
	     private String readString(long offset) {  
	         try {  
	             ipFile.seek(offset);  
	             int i;  
	             for(i = 0, buf[i] = ipFile.readByte(); buf[i] != 0; buf[++i] = ipFile.readByte());  
	             if(i != 0)   
	                 return Util.getString(buf, 0, i, "GBK");  
	         } catch (IOException e) {             
	             LogFactory.log("",Level.ERROR,e);  
	         }  
	         return "";  
	     }  
	       
	     /** 
	      * 从内存映射文件的offset位置得到一个0结尾字符串 
	      * @param offset 字符串起始偏移 
	      * @return 读取的字符串，出错返回空字符串 
	      */  
	     private String readString(int offset) {  
	         try {  
	             mbb.position(offset);  
	             int i;  
	             for(i = 0, buf[i] = mbb.get(); buf[i] != 0; buf[++i] = mbb.get());  
	             if(i != 0)   
	                 return Util.getString(buf, 0, i, "GBK");         
	         } catch (IllegalArgumentException e) {  
	             LogFactory.log("",Level.ERROR,e);  
	         }  
	         return "";     
	     }  
	 }  
